植物生物技术导论 第2版PDF电子书下载

第1篇 植物组织培养 1

第1章 绪论 3

1.1植物繁育的新技术 3

1.2生物技术的起源 4

1.3生物技术的发展史 4

第2章 组织培养室的组建 9

2.1清洗工作区 9

2.2普通实验室和培养介质准备区 9

2.3材料转化工作区 10

2.4材料培养工作区 10

2.5 光强单位 11

2.6温室 11

2.7实验室和工作人员的安全 11

3.2溶液配制所用的单位 12

3.1器材和设备 12

第3章 营养培养基 12

3.3培养基组成成分 13

3.3.1无机营养 14

3.3.2碳源和能源 15

3.3.3维生素 15

3.3.4生长调节剂 15

3.3.5有机添加物 16

3.3.6胶凝剂 17

3.3.7pH 17

3.4培养基配制的一般实验方案 18

课外阅读 20

第4章 灭菌技术 21

4.1无菌培养基、容器和小器件的准备 21

4.1.1蒸汽灭菌 21

4.1.4紫外线灭菌 22

4.1.2干燥灭菌 22

4.1.3过滤灭菌 22

4.2无菌条件的保持 23

4.2.1酒精灭菌 23

4.2.2火焰灭菌 23

4.3外植体的化学消毒 23

4.4实验方案 24

4.4.1种子消毒 24

4.4.2芽、叶片、茎、根等组织的消毒 24

4.4.3未成熟胚、胚珠和花药培养中组织的消毒 24

课外阅读 25

第5章 培养类型 26

5.1细胞分化 26

5.3培养类型 27

5.3.1种子培养 27

5.2器官分化 27

5.3.2胚胎培养 28

5.3.3胚胎培养的应用 29

5.3.4愈伤组织培养 30

5.3.5器官培养 31

5.3.6珠心培养及其应用 31

5.3.7胚乳培养及其应用 32

5.4细胞培养 33

5.5原生质体培养 34

5.6实验程序 34

5.6.1种子萌发（烟草） 34

5.6.2胚培养（谷类作物小麦、玉米、大麦和水稻等） 34

5.6.3胚培养（豆类作物绿豆、黑豆、菜豆和大豆等） 35

5.6.4愈伤组织的诱导（烟草） 35

5.6.5愈伤组织的诱导（谷类作物小麦、水稻、玉米和大麦等） 35

课外阅读 36

第6章 微繁殖 37

6.1腋芽繁殖方法 38

6.1.1分生组织和嫩枝顶端培养 38

6.1.2芽培养 40

6.1.3器官发生 42

6.1.4通过愈伤组织的器官发生 42

6.1.5不定器官的直接形成 44

6.2胚胎发生 44

6.3微繁殖的研究进展 47

6.4与微繁殖有关的一些问题 48

6.5实验方案 49

6.5.1马铃薯分裂组织和节点的培养 49

6.5.2腋芽的增殖（草莓——Fragariachiloensis） 49

6.5.5通过愈伤形成的器官分化（谷类——小麦，大麦，玉米，水稻等） 50

6.5.4通过愈伤形成的器官分化（烟草） 50

6.5.3器官发生——不定芽的形成 50

6.5.6器官形成（胡萝卜） 51

课外阅读 52

第7章 细胞悬浮培养与次生代谢物 53

7.1悬浮培养的类型 54

7.1.1分批培养 54

7.1.2连续培养 55

7.1.3半连续培养 55

7.2生长的测定 55

7.3悬浮培养细胞的同步化 56

7.4单细胞培养技术——BERGMANN细胞平板培养技术 57

7.5应用 57

7.6次生代谢物的生产 58

7.6.1形态和化学分化 59

7.6.2有利于次生代谢物形成的培养基成分 59

7.6.3生长生产模式 60

7.6.4环境因子 61

7.6.5 生大量有用代谢物的细胞系的选择 61

7.6.6产物分析 62

7.7应用 62

7.8次生代谢化合物生产有关的问题 63

7.9细胞固定体系 63

7.9.1固定细胞的多聚体 64

7.9.2产品释放 65

7.10生物转化 65

7.11方法 66

7.11.1细胞悬浮培养方法（烟草） 66

7.11.2细胞悬浮培养方法（谷类——小麦、水稻、玉米、大麦等） 67

课外阅读 67

8.1雄核发育方法 68

第8章 单倍体的离体培养生产 68

8.1.1花药培养 69

8.1.2小孢子培养 69

8.1.3影响雄核发育的因素 70

8.1.4雄核发育过程 72

8.1.5倍数性水平和染色体加倍 72

8.1.6二倍化 73

8.2单倍体的意义和应用 73

8.3问题 75

8.4雌核发育单倍体 76

8.5影响单雌生殖的因素 76

8.6谷类单倍体生产的染色体丢失技 77

术（大麦和小麦） 77

8.7谷类（水稻、大麦、小麦等）的花药培养方法 78

课外阅读 79

9.1.2酶法 80

9.1.1机械法 80

第9章 原生质体的游离与融合 80

9.1原生质体游离 80

9.2原生质体发育 85

9.2.1细胞壁形成 85

9.2.2生长、分裂和植株再生 85

9.3体细胞杂交 85

9.3.1原生质体融合 86

9.3.2杂种细胞的鉴定和选择 88

9.3.3体细胞杂种的鉴定与特性 90

9.4体细胞杂种的染色体数 92

9.5胞质杂种 92

9.6体细胞杂交的应用潜力 94

9.8方法 97

9.8.1原生质体分离和融合方法 97

9.7体细胞杂交的问题和限制 97

9.8.2原生质体融合 99

课外阅读 100

第10章 细胞无性系变异 101

10.1命名 101

10.2获得细胞无性系变异的方法 101

10.2.1非离体选择 102

10.2.2离体选择 102

10.3细胞无性系变异的应用 105

10.4细胞无性系变异的基础 109

10.5不利因素 110

10.6配子克隆变异 110

课外阅读 111

第11章 种子资源的保存与低温冷藏 112

11.1低温冷藏法 112

11.1.1培养不育的组织培养物 113

11.1.2添加低温保护剂和组织材料的预处理 114

11.1.3冷冻处理 114

11.1.4生活力和再生力的测定 115

11.1.5植株生长和再生 116

11.2细胞缓慢生长保存法 116

11.3应用 116

课外阅读 117

第2篇 遗传物质及其结构 119

第12章 遗传物质 121

12.1糖类 122

12.2氨基酸 122

12.3核苷酸 123

12.3.1核苷酸的结构式 124

12.3.2核苷与核苷酸化合物的定义 124

12.4多聚核苷酸 125

12.4.1 DNA与RNA不同的重要性 126

12.4.2多核苷酸结构的缩写法 127

12.5遗传物质 127

12.5.1 DNA的发现 128

12.5.2双螺旋是稳定的结构 129

12.5.3 DNA复制 129

课外阅读 130

第13章 DNA组成与基因表达 131

13.1 DNA存在的不同结构 131

13.2 DNA超螺旋——DNA的三级结构 133

13.2.1连环数 133

13.2.2十字形构型——DNA的三级结构 134

13.3真核DNA组成核小体 134

13.4 DNA组成 135

13.6 DNA的复性 137

13.5变性 137

13.7复性速度和DNA序列复杂度——Cot曲线 138

13.8遗传信息的传递：中心法则 139

13.9 DNA分子内的基因组成 140

13.9.1操纵子 140

13.9.2多基因家族 140

13.10植物的结构基因——不连续基因 141

13.11调控序列 141

13.11.1TATA盒子 142

13.11.2 AGGA盒子 142

13.11.3基他调控元件 142

13.12 RNA分子的类型 143

13.12.1信使RNA与作用过程 143

13.12.3 tRNA（转运RNA） 145

13.12.2核糖体RNA 145

13.12.4核内小RNA 146

13.13转录 146

13.13.1核苷酸序列 147

13.13.2原核生物的转录过程 147

13.13.3真核生物的转录 148

13.14遗传密码与翻译 149

13.14.1遗传密码 149

13.14.2翻译 151

13.14.3翻译后修饰 152

课外阅读 153

第3篇 DNA重组技术 155

第14章 基本技术 157

14.1琼脂糖凝胶电泳 157

14.2脉冲场凝胶电泳 157

14.3聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE） 160

14.3.1等电聚焦（IEF） 161

14.3.2二维凝胶电泳 162

14.3.3蛋白质染色 162

14.4核酸印迹 162

14.4.1Southern印迹分析 162

14.4.2 Northern印迹 164

14.5蛋白质印迹 164

14.6点杂交技术 165

14.7放射自显影 165

14.8 E.coli的转化 167

14.9步骤 168

课外阅读 168

第15章 基因克隆：DNA的切割和连接 169

15.1基因克隆简介 169

15.2切割酶——限制性内切酶 170

15.2.1Ⅰ型限制性内切酶 171

15.2.2Ⅱ型限制性内切酶 171

15.2.3Ⅲ型内切酶 173

15.2.4其他限制性内切酶 174

15.3 DNA分子的连接与DNA连接酶 174

15.4 DNA修饰系统 175

15.4.1激酶 175

15.4.2碱性磷酸酶 175

15.4.3 DNA聚合酶 175

15.4.4末端转移酶 176

15.4.5 S1核酸酶 176

15.4.6 λ－外切酶 176

15.4.7外切酶Ⅲ 177

15.4.8Bal 31核酸酶 177

15.5连接子和接头 177

15.6质粒DNA的限制性酶切反应的步骤 178

课外阅读 179

第16章 基因克隆：载体 180

16.1克隆载体的特征 180

16.2 E.coli K-12的生物学特征 180

16.3质粒 181

16.3.1 pBR322 183

16.3.2 pACYC184 184

16.3.3 pUC载体 184

16.3.4 pUN121 185

16.3.5酵母质粒载体 186

16.3.6 Ti质粒 188

16.4黏粒 188

16.5.1 λ噬菌体 189

16.5噬菌体载体 189

16.5.2 λ噬菌体克隆载体 190

16.5.3 M13 噬菌体 191

16.6噬菌粒 192

16.7酵母人工染色体（YAC） 193

16.8细菌人工染色体（BAC） 194

16.9 P1噬菌体载体 195

16.10 P1人工染色体（PAC） 196

16.11穿梭载体 196

16.12表达载体 196

16.13步骤 196

16.13.1质粒DNA的分离：小量制备 196

16.13.2用SDS蛋白酶K方法分离基因组DNA 198

课外阅读 198

17.1基因文库 199

17.2 cDNA文库及其克隆 199

第17章 基因克隆：cDNA克隆和基因组克隆及克隆DNA的序列分析 199

17.2.1 mRNA的分离提取 200

17.2.2第一链cDNA的合成 200

17.2.3第二链cDNA的合成 200

17.2.4 cDNA的克隆 201

17.2.5宿主细胞的介绍 201

17.2.6克隆筛选 201

17.3基因组克隆 202

17.3.1 DNA的分离 203

17.3.2局部消化 203

17.3.3克隆载体 203

17.3.4片段和载体的连接 203

17.3.5包装 203

17.4克隆基因的检测与分析及探针介绍 204

17.5.1菌落和噬菌斑杂交 205

17.5基因的检测方法 205

17.5.2免疫学检测 206

17.5.3克隆基因的Southern印迹分析 206

17.5.4印迹的过程 206

17.6核酸序列的检测 206

17.7放射性标记 206

17.8非放射性标记 208

17.8.1 HRP系统 208

17.8.2 DIG系统 208

17.8.3生物素－链霉抗生物素标记系统 209

17.9 DNA测序 210

17.9.1 Sange-Coulson方法 210

17.9.2 Maxam-Gilbert方法 211

17.9.3大量DNA测序 213

课外阅读 215

第18章 聚合酶链式反应 216

18.1 PCR反应的步骤 218

18.2 PCR反应的成分 219

18.2.1寡聚物引物 219

18.2.2扩增缓冲液 219

18.2.3脱氧核糖核苷三磷酸 219

18.2.4靶序列 219

18.2.5Taq DNA聚合酶 219

18.3反向 PCR 220

18.4反转录酶介导的PCR（RT-PCR） 221

18.4.1RCE：cDNA末端的快速扩增 221

18.4.2定量RT-PCR 223

18.4.3差异表达基因的扩增 224

18.5 CR 产物的克隆 227

18.5.1增加限制性位点 227

18.7 PCR的应用 228

18.6 PCR的遗传工程 228

18.5.3平端连接 228

18.5.2T/A克隆 228

18.8 PCR的优点 230

18.9存在的问题 231

18.10转基因的PCR检测的流程 231

课外阅读 232

第19章 体外突变 233

19.1定位突变 233

19.1.1缺失突变 234

19.1.2盒式突变 237

19.1.3寡核苷酸定向突变 237

19.1.4化学突变 242

19.1.5 PCR介导的体外突变 243

19.1.6定位突变的优点 245

19.1.7随机突变 245

19.2.1转座子介导的插入突变 246

19.2插入突变 246

19.2.2 T-DNA介导的插入突变 247

课外阅读 248

第20章 转座子遗传因子和基因标签 249

20.1细菌中的转座子 249

20.1.1IS因子 249

20.1.2复合式转座子 251

20.1.3复杂的转座子——Tn3家族 252

20.2真核生物中的转座因子 252

20.2.1分类 252

20.2.2Ⅰ族因子 253

20.2.3Ⅱ族因子 256

20.2.4其他因子 258

20.3转座子标签法 258

20.3.1转座因子的分离 259

20.3.2基因标记 260

20.3.3目标基因标签法的局限性 262

20.3.4突变基因的分离 263

20.3.5完整基因的分离 263

20.3.6异源转座子标签法 263

20.3.7提高在目标位点的插入频率 265

20.3.8基因分离 265

20.3.9转座子标签法的优点 266

20.3.10转座子标签法的重要性 266

课外阅读 267

第21章 基因分离 268

21.1植物基因克隆的总策略 268

21.1.1编码特异蛋白基因的分离 268

21.1.2组织特异性的功能基因分离 268

21.1.4差减克隆 270

21.1.3以 DNA插入为基础的克隆方法 270

21.1.5图位克隆 271

21.2染色体跳查 276

21.3染色体着陆 278

课外阅读 279

第22章 分子标记和辅助标记选择 280

22.1形态学标记 280

22.2生物化学标记 280

22.3分子标记 281

22.4不以RCR为基础的技术——限制性片段长度多态性（RFLP） 282

22.5基于PCR的技术 289

22.靶向 PCR及测序 297

22.7指纹 300

22.8标记辅助筛选 302

22.9 RAPD分析流程 304

课外阅读 305

第23章 植物基因转移 306

23.1瞬时和稳定的基因表达 306

23.2标记基因 307

23.2.1报告基因 307

23.2.2选择标记 309

23.3嵌合基因载体 310

23.4基因转移方法 311

23.4.1载体介导的基因转移 311

23.4.2无载体介导或DNA的直接转移 324

23.5转入基因的状况和表达以及基因沉默 331

23.6实验方案 334

23.6.1农杆菌介导的转化 334

23.6.2基因枪轰击法：瞬时表达 335

课外阅读 336

24.1抗生物逆性 337

第24章 应用转基因技术改良作物 337

24.1.1抗虫性 338

24.1.2抗病毒性 340

24.1.3抗疾病性 343

24.2抗非生物胁迫 346

24.3抗除草剂 349

24.4种改良基因工程 350

24.4.1作物储藏物改良基因工程 350

24.4.2花卉保鲜基因工程 351

24.4.3花色、花型改良基因工程 351

24.4.1雄性不育转基因工程 352

24.4.5终结种子基因工程 352

24.5转基因植物生物反应器 355

24.5.1碳水化合物 355

24.5.3蛋白质品质 356

24.5.2脂类化合物 356

24.5.4维生素和矿质营养 357

24.5.5生物可降解塑料 358

24.5.6蛋白质、多肽及疫苗 358

24.5.7 口服性疫苗的生产 359

24.5.8商品化转基因作物 360

24.5.9重组DNA技术的影响 361

课外阅读 365

第25章 基因组学 366

25.1原核基因组图谱以及E.coli基因组 366

25.2真核生物基因组图谱 367

25.3DNA测序中的基因定位 370

25.3.1序列检测 370

25.3.2实验技术 371

25.4酵母（S.cerevisiae）基因组 372

25.5人类基因组 373

25.6拟南芥基因组 375

25.7水稻基因组 375

25.8功能基因组学 376

25.8.1计算机分析 377

25.8.2实验分析 378

25.9基因表达模式 382

25.9.1检测RNA转录水平进行基因表达分析 382

25.9.2 SAGE（基因表达的系列分析） 382

25.9.3 DNA芯片技术 384

25.10 DNA芯片的种类 384

25.10.1基于寡聚核苷酸的芯片 384

25.10.2基于cDNA的芯片 386

25.11杂交与检测方法 386

25.11.1 DNA芯片（微阵列）特征描述 387

25.11.2 DNA芯片的应用 388

25.12蛋白质组学 389

25.12.1蛋白双向电泳 390

25.12.2蛋白质谱分析 390

25.12.3数据库搜索 390

课外阅读 391

第26章 生物信息学 392

26.1生物信息学的发展 393

26.2数据库 394

26.3网络教育 395

26.4数据库的访问 395

26.5应用 397

26.6面临的挑战 398

课外阅读 398

27.2知识产权保护 399

27.1知识产权简介 399

第27章 知识产权保护 399

27.2.1世界性组织 400

27.2.2保护形式 400

27.2.3版权 401

27.2.4商标 401

27.2.5专利 402

27.2.6专利应用 402

27.2.7国际专利和《专利合作条约》 403

27.2.8专利的撤回 403

27.2.9地理标识 406

27.2.10商业秘密 406

27.2.11外观设计 407

27.2.12技术秘密（know-how） 407

27.2.13植物育种者权利 407

27.2.14UPVO的作用 408

27.2.15农民的权利 410

27.2.16生物多样性大会 410

27.2.17植物品种保护 411

27.2.18关于植物专利的一些案例研究 412

附录 414

附录Ⅰ 414

附录Ⅱ 414

附录Ⅲ 415

附录Ⅳ 415

附录Ⅴ 415

附录Ⅵ 416

术语解释 417

参考文献 435

作者索引 448

主题索引 452